2018-2019学年辽宁省辽河油田第二高级中学高一上学期期末考试物理试卷（解析版）

2018-2019学年辽宁省辽河油田第二高级中学高一上学期期末考试物理试卷（解析版）

辽宁省辽河油田第二高级中学2018-2019学年高一上学期期末考试试题 一、选择题 ‎1.汽车以的速度在平直公路上行驶，急刹车时的加速度大小为，则自驾驶员急踩刹车开始，前2s内和最后2s内汽车的位移之比为　　‎ A. 1：1 B. 2：1 C. 3：1 D. 4：1‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 根据速度时间公式求出汽车速度减为零的时间，判断汽车是否停止，再结合位移公式求出2s内的位移，采用逆向思维，结合位移时间公式求出最后2s内的位移，从而得出位移之比；‎ ‎【详解】汽车速度减为零的时间为：， 则前内的位移为：， 采用逆向思维，可知汽车在最后内的位移为： 则前2s内和最后2s内汽车的位移之比为，故C正确，ABD错误。‎ ‎【点睛】本题考查了运动学中的刹车问题，是道易错题，注意汽车速度减为零后不再运动，结合运动学公式灵活求解。‎ ‎2.水平桌面上一重 200 N的物体，与桌面间的滑动摩擦因数是 0.2，当依次用 15 N和80 N的水平拉力拉此物体时，物体受到的摩擦力依次为（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）( ) ‎ A. 15 N，40 N B. 0 N，15 N C. 0 N，40 N D. 15 N，80 N ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎：由题意知，物体受滑动摩擦力为，当拉力为15N时，物体静止不动，受静摩擦力大小等于15N；当拉力为80N时，物体被拉动，受滑动摩擦力为40N，所以A正确；B、C、D错误。‎ ‎3.如图所示，位于水平地面上的质量为M的小木块，在大小为F、方向与水平方向成角的拉力作用下沿地面作加速运动若木块与地面之间的动摩擦因数为，则木块的加速度为 A. B. C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ 对物体受力分析可知，物体受到重力、支持力、拉力和摩擦力的作用，在水平方向有：Fcosα-f=Ma，竖直方向有：Mg=FN+Fsinα，滑动摩擦力：f=μFN，根据以上三式联立可以求得：a=，故D正确，ABC错误。故选D。‎ ‎4.升降机地板上放一个弹簧盘秤，盘上放一质量为m的物体，当秤的读数为时，升降机可能做的运动是（ ）‎ A. 加速上升 B. 加速下降 C. 减速下降 D. 匀速下降 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 根据物体的受力情况可求得物体的合力，再由牛顿第二定律可知加速度的方向，由运动学公式可得出升降机可能的运动情况；‎ ‎【详解】当秤的读数为，物体受到的支持力竖直向上为，则物体受到的合力方向竖直向下，则物体的加速度竖直向下，则升降机可能竖直向上做匀减速运动，或竖直向下做匀加速运动，故B正确，ACD错误。‎ ‎【点睛】本题为牛顿第二定律的应用之超重与失重，根据题意判断出加速度的方向，然后判断物体的运动性质即可正确解题。‎ ‎5.关于运动和力的关系，以下说法中正确的是 ‎ A. 做曲线运动的物体受到的合外力可能为零 B. 物体受到的合外力恒定且不为零，物体一定做匀变速直线运动 C. 做匀速圆周运动的物体受到的合外力一定在不断变化 D. 匀速圆周运动是变速运动，且是匀变速运动 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A、物体既然是做曲线运动，即物体做变速运动，那么物体必定要受到合外力的作用，所以做曲线运动的物体受到的合外力一定不为零，故A错误； B、物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，如果物体受到的合外力恒定且不为零，而且合外力与初速度不在同一条直线上，则运动是曲线运动，故B错误； C、做匀速圆周运动物体受到的合外力方向始终指向圆心，合外力的方向不断变化，即合外力一定在不断变化，故C正确； D、做匀速圆周运动物体受到的合外力方向始终指向圆心，合外力的方向不断变化，则加速度的方向不断变化，不是匀变速运动，故D错误。‎ ‎【点睛】本题是对质点做曲线运动的条件的考查，匀速圆周运动，平抛运动等都是曲线运动，对于它们的特点要掌握住。‎ ‎6.已知物体运动初速度方向及它受到恒定合外力F的方向，图a、b、c、d表示物体运动的轨迹，其中正确的是　　‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 做曲线运动的物体的速度的方向是沿着运动轨迹的切线的方向，合力指向运动轨迹弯曲的内侧；‎ ‎【详解】曲线运动的物体受到的合力应该指向运动轨迹弯曲的内侧，而且曲线运动的速度的方向是沿着运动轨迹的切线的方向，故选项D正确，选项ABC错误。‎ ‎【点睛】根据物体的运动轨迹来判断受到的合力的方向，合力应该指向运动轨迹的弯曲的内侧，这是解决曲线运动的时候经常用到的知识点。‎ ‎7.关于匀速圆周运动，下列说法正确的是（　　）‎ A. 匀速圆周运动的线速度大小保持不变，所以做匀速圆周运动的物体处于平衡状态 B. 做匀速圆周运动的物体，速度的方向时刻都在改变，所以必有加速度 C. 做匀速圆周运动的物体，加速度的大小保持不变，所以是匀变速曲线运动 D. 做匀速圆周运动的物体，其合外力提供向心力，是恒力作用下的曲线运动 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】匀速圆周运动速度大小不变，方向变化，故速度是变化的，一定是变速运动，一定具有加速度，不是处于平衡状态，故A错误，B正确；匀速圆周运动加速度大小不变，方向始终指向圆心，加速度是变化的，是变加速曲线运动，故C错误；匀速圆周运动的物体，其合外力提供向心力，其大小不变，但方向时刻在变化，不是恒力作用下，故D错误。所以B正确，ACD错误。‎ ‎8.以初速度水平抛出一物体，经过时间2t，重力加速度为g，物体速度大小的正确表达式应为　　‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 根据速度时间公式求出物体的竖直分速度，结合平行四边形定则求出物体的速度大小；‎ ‎【详解】物体经过时间后的竖直分速度，根据平行四边形定则知，物体的速度大小，故C正确，ABD错误。‎ ‎【点睛】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式灵活求解。‎ ‎9.如图所示，绳OA、OB悬挂重物于O点，开始时OA水平现缓慢提起A端而O点的位置保持不变，则(    ) ‎ A. 绳OB的张力逐渐减小 B. 绳OB的张力逐渐增大 C. 绳OA的张力先变小，后变大 D. 绳OA的张力先变大，后变小 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 对O点受力分析，受到三个拉力，根据共点力平衡条件并运用合成法进行作图分析即可；‎ ‎【详解】对点O受力分析，如图所示： 通过作图，可以看出绳OA的张力先变小后变大，绳OB的张力逐渐减小，故AC正确，BD错误。‎ ‎【点睛】本题关键是对点O受力分析，然后根据共点力平衡条件并运用合成法进行作图分析。‎ ‎10.如图所示，悬挂在小车顶棚上的小球偏离竖直方向角，则小车的运动情况可能是　　‎ A. 向右加速运动 B. 向左减速运动 C. 向左加速运动 D. 向右减速运动 ‎【答案】AB ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 车和球一起运动，它们由共同的加速度，对小球受力分析，可以求得小球的加速度的大小，即为小车的加速度的大小，从而可以判断小车可能的运动情况；‎ ‎【详解】小球受力如图所示：‎ ‎ 由牛顿第二定律得：‎ 解得球的加速度为：，方向水平向右，小球与车的运动状态相同，车的加速度向右，因此车可能向右做加速运动，或向左做减速运动，故AB正确，CD错误。‎ ‎【点睛】对于多个物体的受力分析通常采用的方法就是整体法和隔离法，通过整体法求得加速度，再利用隔离法求物体之间的力的大小。‎ ‎11.如图所示，现使小车向右做匀速直线运动时，物体A的受力及速度情况判断正确的是不计滑轮摩擦和绳子的质量 (    ) ‎ A. 物体A的运动速度也保持不变 B. 物体A的运动速度逐渐增大 C. 绳子的拉力小于A的重力 D. 绳子的拉力大于A的重力 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 小车的运动是合运动，由运动效果可分解为：垂直绳子向上的运动和沿绳子方向的运动，结合矢量分解的平行四边形法则求出沿绳子的速度，可得知A物体的速度，得到物体A做何种运动，然后由牛顿第二定律做出判断；‎ ‎【详解】设和小车连接的绳子与水平面的夹角为，小车的速度为v，则这个速度分解为沿绳方向向下和垂直绳方向向上的速度，根据平行四边形法则解三角形得沿绳方向的速度为，随着小车匀速向右运动，显然逐渐减小，则沿绳方向的速度越来越大，又知物体A的速度与绳子的速度大小一样，所以物体A向上做加速运动，则由牛顿第二定律得：，即，因此，绳的拉力大于物体A的重力，所以选项BD正确，AC错误。‎ ‎【点睛】在分析合运动与分运动时要明确物体实际运动为合运动，因此，判断小车的运动为合运动是关键，同时要根据运动的效果分解合运动。‎ ‎12.如图所示为一皮带传动装置，右轮的半径为r，a是它边缘上的一点左侧是一轮轴，大轮的半径为4r，小轮的半径为点在小轮上，到小轮中心的距离为点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上若在传动过程中，皮带不打滑则(    ) ‎ A. a点与b点的线速度大小相等 B. a点与b点的角速度大小相等 C. a点与c点的线速度大小相等 D. a点与d点的向心加速度大小相等 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 试题分析：结合圆周运动的运动学特点，再由，可知A错；由，可知B错；根据圆周运动的特点，同轴转动的质点角速度相同，皮带或齿轮传动的质点线速度相同，可知C、D正确。‎ 考点：匀速圆周运动、角速度、线速度 二、实验题探究题 ‎13.某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量M关系的实验，图为实验装置简图交流电的频率为 ‎ ‎ ‎ ‎（1）图所示为某次实验得到的纸带，根据纸带可求出小车的加速度大小为______ 保留两位有效数字 ‎ ‎（2）若取小车质量，改变砂桶和砂的质量m的值，进行多次实验，以下m的值不合适的是______ ‎ A.             ‎ ‎（3）为了用细线的拉力表示小车受到的合外力，实验操作时必须首先______ ，该操作是否成功，判断的依据是不挂砂桶时，小车在倾斜的木板上是否______ 运动．‎ ‎（4）某同学在做加速度和力、质量的关系的实验中，测得小车的加速度a和拉力F的数据如表所示： ‎ 根据表中的数据在图示的坐标中作出图象________；‎ 若甲、乙两同学在实验过程中，由于没有按照正确步骤进行实验，处理数据后得出如图所示的图象试分析甲、乙两同学可能存在的问题：‎ 甲：______ ‎ 乙：______ ．‎ ‎【答案】 (1). (2). B D (3). 平衡小车的摩擦力 匀速 （4）如图所示：‎ ‎ 平衡摩擦力时把长木板抬得过高（平衡摩擦力过度） 没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足  ‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ ‎（1）根据逐差法△x=aT2可求出物体的加速度； （2）根据实验原理可知当砂和桶的总质量m要远小于小车的总质量M时，可将砂和桶的总重力看作小车的拉力； （3）根据力的合成，要想小车受到的合外力等于细线的拉力，则其他力的合力为零，所以要平衡摩擦力，平衡摩擦力即不挂物体时小车做匀速直线运动，故打出的纸带是均匀的； （4）根据表格中的数据作出图线，根据实验原理析甲、乙两同学可能存在的问题；‎ ‎【详解】（1）纸带的运动方向向左，依次取四组数据为： 则加速度：； （2）根据实验原理可知当砂和桶的总质量m要远小于小车的总质量M时，可将砂和桶的总重力看作小车的拉力，所以AC合适，BD不合适； （3）根据力的合成，要想小车受到的合外力等于细线的拉力，则其他力的合力为零，所以要平衡摩擦力，即实验操作时必须首先平衡摩擦力，平衡摩擦力即不挂物体时小车应做匀速直线运动； （4）①根据描点法作出图象，如图所示． ‎ ‎ ②图线甲表明在小车的拉力为0时，小车的加速度大于0，说明合外力大于0，说明平衡摩擦力过大，即平衡摩擦力时把长木板抬得过高（平衡摩擦力过度）； 图线乙说明在拉力大于0时，物体的加速度为0，说明合外力为0，即绳子的拉力被摩擦力平衡了，即没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足。‎ ‎【点睛】实验问题需要结合物理规律去解决，对于实验我们要清楚每一项操作存在的理由，比如为什么要平衡摩擦力等，解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项，其中平衡摩擦力的原因以及做法在实验中应当清楚。‎ ‎14.在“研究平抛物体的运动”的实验中，‎ ‎（1）实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端切线______。每次让小球从同一位置由静止释放，是为了每次平抛的___________________________ ‎ ‎（2）某同学只记录了A、B、C三点，各点的坐标如图所示，则A点是否为抛出点______填是或否，物体运动的初速度为 ______。g ‎【答案】 (1). 水平 初速度相同   (2). 否 ‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ ‎（1）根据实验的原理以及操作中的注意事项确定正确的操作过程；‎ ‎（2）根据匀变速运动规律来判断A点是否为抛出点，然后根据竖直方向上连续相等时间内的位移之差是一恒量求出相等的时间间隔，结合水平位移和时间间隔求出初速度；‎ ‎【详解】，‎ ‎（1）为了保证小球的初速度水平，斜槽末端应切线水平，每次让小球从同一位置由静止释放，是为了每次平抛运动的初速度相同；‎ ‎（2）由图示可知，，做平抛运动的物体在水平方向上做匀速直线运动， 因此物体从A到B的运动时间与从B到C的运动时间相等，设为t，由图可知：，，若A点为抛出点，则在A点时竖直方向速度为零，则在相等时间内的位移之比应该为：，而实际上，可知A点不是抛出点；‎ 物体在竖直方向上做自由落体运动，则 运动时间为： 则物体的初速度为：。‎ ‎【点睛】解决本题的关键知道实验的原理以及注意事项，掌握平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式和推论灵活求解。‎ 三、计算题 ‎15.如图所示，水平地面上有一质量的物块，物块与水平地面间的动摩擦因数，在与水平方向成角斜向下的推力作用下由静止开始向右做匀加速直线运动。已知，，重力加速度g取，不计空气阻力。求：‎ ‎（1）物块运动过程中所受滑动摩擦力的大小；‎ ‎（2）物块运动10s后撤去力F,物体还能向前运动多远？‎ ‎【答案】（1）（2）49m ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ ‎（1）根据竖直方向上的平衡条件可求得物体受到的支持力，再由牛顿第三定律可求得压力大小，根据摩擦力公式可以求出摩擦力的大小；‎ ‎（2）根据牛顿第二定律求解加速度，然后利用运动学公式进行求解；‎ ‎【详解】（1）对物块进行受力分析如图所示：‎ 在竖直方向根据平衡条件有：‎ 根据牛顿第三定律可知物块对地面的压力为 根据摩擦力公式可以得到：‎ 则代入数据可以得到：；‎ ‎（2）在水平方向根据牛顿第二定律可以得到：‎ 代入数据可以得到：‎ 则物体的速度为：‎ 撤去力F后，根据牛顿第二定律得到：，则 根据位移与速度关系可知撤去力F后，还能向前运动的位移为：‎ 则代入数据可以得到：。‎ ‎【点睛】本题综合考查牛顿第二定律以及运动学公式等基本内容，要注意正确分析受力和运动过程，再根据牛顿第二定律和运动学公式分析求解。‎ ‎16.在距离地面5m处将一个质量为1kg的小球以的速度水平抛出，若求：‎ ‎（1）小球在空中的飞行时间是多少？‎ ‎（2）水平飞行的距离是多少米？‎ ‎（3）小球落地时的速度？‎ ‎【答案】（1） （2） (3) ‎ ‎【解析】‎ ‎（1）小球做平抛运动，在竖直方向上的分运动为自由落体运动， 由h=gt2得：小球在空中飞行的时间为：‎ ‎（2）小球在水平方向上做匀速直线运动，得小球水平飞行的距离为： x=v0t=10×1m=10m。 （3）小球落地时的竖直速度为：vy=gt=10m/s。 所以，小球落地时的速度为：‎ 方向与水平方向的夹角为45°向下。‎ ‎17.如图所示，半径的光滑半圆环轨道处于竖直平面内，半圆环与粗糙的水平地面相切于圆环的端点一质量的小球，以初速度在水平地面上向左作加速度的匀减速直线运动，运动后，冲上竖直半圆环，最后小球落在C点重力加速度求：‎ ‎（1）物体运动到A点时的速度大小；‎ ‎（2）若AC的距离为1.2m求小球经过B点时对轨道的压力大小；‎ ‎【答案】（1）（2）‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ ‎（1）根据匀变速直线运动的速度位移公式求出物体运动到A点的速度大小；‎ ‎（2）根据平抛运动结合牛顿第二、第三定律进行求解即可；‎ ‎【详解】（1）小球向左做匀减速直线运动，根据速度位移公式有：， 解得：； （2）根据平抛运动可知，竖直方向为自由落体运动，则：‎ 得，平抛运动的时间为： 由于水平方向为匀速运动，则初速度为：‎ 在B点根据牛顿第二定律得：， 代入数据解得：‎ 根据牛顿第三定律可知小球在B点对轨道的压力大小为，方向竖直向上。 【点睛】‎ 本题考查了平抛运动、圆周运动和牛顿定律的综合运用，知道圆周运动向心力的来源以及平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律是解决本题的关键。‎